2024年《实验报告》受控源

大连東软信息學院學生试验汇报課程名称：_電路分析_________专业班级：_微電子14001班_姓名：___刘盛意_,殷俊_______學号：_，_____--年第2學期试验汇报注意事项1.課前必须认真预习试验，认真書写预习汇报，理解试验环节，未预习或预习达不到规定的學生不准参与试验；2.试验完毕，必须将成果交试验指导教師進行检查，并将计算机正常关机、将仪器设备、用品及椅子等整顿好，方可离開试验室；3.按照试验规定書写试验汇报，条理清晰，数据精确；4.當试验汇报写錯後，不能撕毁，請在相连的试验汇报紙上重写；5.试验汇报严禁抄袭，如发現抄袭试验汇报的状况，则抄袭者与被抄袭者该次试验以0分计；6.無端缺试验者，按學院學籍管理制度進行处理；7.課程結束後试验汇报册上交试验指导教師，并進行考核与存档。

试验项目(受控源VCVS、VCCS、CCVS、CCCS的试验)—预习汇报项目名称试验一受控源VCVS、VCCS、CCVS、CCCS的试验试验目的及规定l.學习使用基本電學仪器及线路连接措施。2.掌握测量電學元件伏安特性曲线的基本措施及一种消除线路误差的措施。3.學习根据仪表等级對的记录有效数字及计算仪表误差。100mA量程，0.5级電流表最大容許误差，应讀到小数點後1位，如42.3(mA)3V量程，0.5级電压表最大容許误差，应讀到小数點後2位，如2.36(V)4．理解用运算放大器构成四种类型受控源的线路原理。5．测试受控源转移特性及负载特性。试验内容及原理1、运算放大器（简称运放）的電路符号及其等效電路如图A所示。运算放大器是一种有源三端器件，它有两個输入端和一种输出端，若信号從“+”端输入，则输出信号与输入信号相位相似，故称為同相输入端，若信号從“-”端输入，则输出信号与输入信号相位相反，故称為反相输入端。运算放大器的输出電压為：UO=AO（UP-Un）其中AO是运放的開环電压放大倍数，在理想状况下，AO与运放的输入電阻R1均為無穷大，因此有UP=UniP=UP/RiP=0in=Un/Rin這阐明理想运放具有下列三大特性:（1）运放的“+”端与“-”端電位相等，一般称為“虚短路”。（2）运放输入端電流為零，即其输入電阻為無穷大。（3）运放的输出電阻為零。以上三個重要的性质是分析所有具有运放网络的重要根据，要使运放工作，還须接有正、负直流工作電源（称双電源），有的运放也可用單電源工作。2、理想运放的電路模型是一种電压控制電压源（即VCVS），如图A（b）所示，在它的外部接入一种不一样的電路元件，可构成四种基本受控源電路，以实現對输入信号的多种模拟运算或模拟变换。3、所谓受控源，是指其電源的输出電压或電流是受電路另一支路的電压或電流所控制的。當受控源的電压（或電流）与控制支路的電压（或電流）成正比時，则该受控源為线性的。根据控制变量与输出变量的不一样可分為四类受控源：即電压控制電压源（VCVS）、電压控制電流源（VCCS）、電流控制電压源（CCVS）、電流控制電流源（CCCS）。電路符号如图B所示。理想受控源的控制支路中只有一种独立变量（電压或電流），另一种变量為零，即從输入口看理想受控源或是短路（即输入電阻Ri=0，因而Ui=0）或是開路（即输入電导Gi=0，因而输入電流I1=0），從输出口看，理想受控源或是一种理想電压源或是一种理想電流源。4、受控源的出端与受控端的关系称為转移函数四种受控源转移函数参量的定义如下：（1）压控電压源（VCVS）U2=f（U1）U=U2/U1称為转移電压比（或電压增益）。（2）压控電流源（VCCS）I2=f（U1）gm=I2/U1称為转移電导。（3）流控電压源（CCVS）U2=f（I1）rm=U2/I1称為转移電阻。（4）流控電流源（CCCS）I2=f（I1）a=I2/I1称為转移電流比（或電流增益）。5、用运放构成四种类型基本受控源的线路原理分析（1）压控電压源（VCVS）如图C所示由于运放的虚短路特性，有UP=Un=U1i2=Un/R2=U1/R2又因运放内阻為∞有i1=i2因此U2=i1R1+i2R2=i2（R1+R2）=U1/R2（R1+R2）=（1+R1/R2）U1即运放的输出電压U2只受输入電压U1的控制与负载RL大小無关，電路模型如图B（a）所示转移電压比：μ=U2/U1=1+R1/R2μ為無量纲，又称為電压放大系数。（2）压控電流源（VCCS），如图D所示，即成為压控電流源VCCS。此時，运放的输出電流IL=iR=Un/R=UI/R即运放的输出電流iL只受输入電压UI的控制，与负载RL大小無关。電路模型如图B（b）所示。转移電导gm=iL/UI=I/R（S）這裏的输入、输出無公共接地點，這种联接方式称為浮地联接。（3）流控電压源（CCVS），如图E所示。由于运放的“+”端接地，因此UP=0，“-”端電压Un也為零，此時运放的“-”端称為虚地點。显然，流過電租R的電流iI，就等于网络的输入電流is。此時，运放的输出電压U2=-i1R=isR，即输出電压U2只受输入電流is控制，与负载RL大小無关，電路模型如图B（c）所示。移转電阻rm=U2/is=-R（Ω）此電路為共地联接。（4）流控電流源（CCCS），如图F所示。Ua=-i2R2=-i1R1iL=i1+i2=i1+R1/R2×i1=（1+R1/R2）is即输出電流iL只受输入電流is的控制，与负载RL大小無关。電路模型如图B（d）所示。转移電流比a=iL/is=（1+R1/R2）a為無量纲，又称為電流放大系数。此電路為浮地联接。预习過程中的疑問研究线性受控源電路的目的及意义？四個受控源都是什么？3．受控源和独立源相比有何异同點？比较四种受控源的代号、電路模型、控制量与被控量的关系。4.根据试验数据，分别绘出四种受控源的转移特性和负载特性曲线，并求出對应的转移参量。5.怎样由两個基本的CCVS和VCCS获得其他两個CCCS和VCVS，它們的输入输出怎样连接？试验项目(受控源VCVS、VCCS、CCVS、CCCS的试验)—试验汇报项目名称受控源VCVS、VCCS、CCVS、CCCS的试验指导教師山丹试验室A3-202试验曰期分组状况殷俊，刘盛意成绩试验环节（算法、代码、措施）1、测量受控源VCCS的转移特性IL=f（U1）及负载特性IL=f（U2）。试验线路如图G（1）固定RL=2K，调整直流稳压電源输出電压U1，使其中0-5V范围内取值。测量U1及對应的IL，绘制IL=f（U1）曲线，并由其线性部分求出转移電导gm。2、测量受控源CCVS的转移特性U2=f（IS）及负载特性U2=f（IL）试验线路如图H，IS為可调直流恒流源，RL為可调電阻。（1）固定RL=2KΩ，调整直流恒流源输出電流IS，使其在0-0.8mA范围内取值，测量IS及對应的U2值，绘制U2=f（IS）曲线，并由其线性部分求出转移電阻rm。（2）保持IS=0.3mA，令RL從1KΩ增至∞，测量U2及IL值，绘制负载特性曲线U2=f（IL）。3、根据不一样类型的受控源可以進行级联以形成等效的另一类型的受控源，如受控源CCVS与VCCS進行合适的联接构成CCCS或VCVS。如图Q所示，CCVS与VCCS构成CCCS。（1）固定RL=2K，调整直流恒流源输出電流IS，使其在0-0.8mA范围内取值，自拟表格、填表测IS及相對应的IL值，绘制IL=f（IS）曲线，并由其线性部分求出转移電流比a。（2）保持IS=0.3mA，令RL從0增至4KΩ，测量IL及U2值。绘制负载特性曲线IL=f（U2）曲线，自拟表格填表。4、将CCVS与VCCS构成VCVS，如图R所示。（1）固定RL=2KΩ，调整直流稳压電源输出電压U1，使其在0-6V范围内取值（自拟表格填表），测量U1及對应的U2值，绘制U2=f（U1）曲线，并由其线性部分求出转移電压比μ。（2）保持U1=2V，令RL阻值從1KΩ增至∞，测量U2及IL，绘制U2=f（IL）曲线。（自拟表格填表）。试验成果（結论及分析）成果及分析：受控電压源，受控電流源的大小只与控制它的電路有关，与電路的其他部分無关。個人感想：在做试验前,一定要